//给你一个整数数组 nums ，判断是否存在三元组 [nums[i], nums[j], nums[k]] 满足 i != j、i != k 且 j !=
//k ，同时还满足 nums[i] + nums[j] + nums[k] == 0 。请你返回所有和为 0 且不重复的三元组。
//
// 注意：答案中不可以包含重复的三元组。
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// 示例 1：
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//输入：nums = [-1,0,1,2,-1,-4]
//输出：[[-1,-1,2],[-1,0,1]]
//解释：
//nums[0] + nums[1] + nums[2] = (-1) + 0 + 1 = 0 。
//nums[1] + nums[2] + nums[4] = 0 + 1 + (-1) = 0 。
//nums[0] + nums[3] + nums[4] = (-1) + 2 + (-1) = 0 。
//不同的三元组是 [-1,0,1] 和 [-1,-1,2] 。
//注意，输出的顺序和三元组的顺序并不重要。
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// 示例 2：
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//输入：nums = [0,1,1]
//输出：[]
//解释：唯一可能的三元组和不为 0 。
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// 示例 3：
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//输入：nums = [0,0,0]
//输出：[[0,0,0]]
//解释：唯一可能的三元组和为 0 。
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// 提示：
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//
// 3 <= nums.length <= 3000
// -10⁵ <= nums[i] <= 10⁵
//
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import enums.Way;

import java.util.*;

/**
 * 三数之和
 */
public class ThreeSum {

    public static List<List<Integer>> threeSum(int[] nums, Way way) {
        if (nums == null || nums.length < 3){
            return Collections.emptyList();
        }
        int[] sortedNums = Arrays.stream(nums).sorted().toArray();
        switch (way){
            case WAY1:
                return way1(sortedNums);
            case WAY2:
                return way2(sortedNums);
            default:
                throw new IllegalArgumentException("Way is not exist.");
        }
    }

    private static List<List<Integer>> way1(int[] nums) {
        List<List<Integer>> result = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < nums.length; i++){
            if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1]){
                continue;
            }
            for (int j = i + 1; j < nums.length; j++){
                if (j > i + 1 && nums[j] == nums[j - 1]){
                    continue;
                }
                for (int k = j + 1; k < nums.length; k++){
                    if (k > j + 1 && nums[k] == nums[k - 1]){
                        continue;
                    }
                    if (nums[i] + nums[j] + nums[k] == 0){
                        List<Integer> list = new ArrayList<>();
                        list.add(nums[i]);
                        list.add(nums[j]);
                        list.add(nums[k]);
                        result.add(list);
                    }
                }
            }
        }
        Set<List<Integer>> seen = new HashSet<>();
        List<List<Integer>> deduplicated = new ArrayList<>();
        for (List<Integer> sublist : result) {
            List<Integer> key = new ArrayList<>(sublist);
            Collections.sort(key);
            if (seen.add(key)) {
                deduplicated.add(sublist);
            }
        }
        return deduplicated;
    }

    private static List<List<Integer>> way2(int[] nums) {
        List<List<Integer>> result = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < nums.length; i++){
            if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1]){
                continue;
            }
            int target = -nums[i];
            int third = nums.length - 1;
            for (int j = i + 1; j < nums.length; j++){
                if (j > i + 1 && nums[j] == nums[j - 1]){
                    continue;
                }
                while (j < third && nums[j] + nums[third] > target){
                    third--;
                }
                if (j == third){
                    break;
                }
                if (nums[j] + nums[third] == target){
                    List<Integer> list = new ArrayList<>();
                    list.add(nums[i]);
                    list.add(nums[j]);
                    list.add(nums[third]);
                    result.add(list);
                }
            }
        }
        return result;
    }
}
